集散控制系统与现场总线ppt课件.ppt

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1、第五章可编程序控制器网络网络特点上层负责生产管理中间层负责生产过程的监控及优化下层负责现场控制与检测A-B的生产金字塔MODICON的生产金字塔SIEMENS的生产金字塔AB公司的PLC网络以太网或MAP网，负责生产管理，以太网协议或MAP规约中间层，高速数据通道DH+（或DH，DH2），负责过程监控，令牌总线协议远程I/O，负责现场信息采集，驱动执行器，周期I/O通信机制SIEMENS公司PLC网络工业以太网Profibus现场总线或主从式多点链路远程I/O链路MODICON公司PLC网络以太网或MAP网Modbus+或Modbus网，Modbus协议，主从方式通

2、信远程I/O链路松下电工公司PLC网络以太网MEWTOCOL协议MEWTOCOL协议远程I/O链路PLC网络通信协议配置规律3级或4级，复合型拓扑结构，根据通信要求，配置不同的协议协议两类，通用和专用协议通用协议，以太网和MAP网低层和中间层，专用协议PC机可接入网络低层采用塌缩结构，物理层、链路层、应用层，目的是提高实时性。PLC网络中常用的通信方法并行通信，CPU之间，智能模块与CPU之间，双余度，双口ROM，共享存储器。串行通信，网络通讯。通信方法存取控制或访问控制，共享通信介质使用权的分配。数据传送方式，点对点，一点对多点，有无应答，广播方式等等。工业局域网

3、实时性的条件每个站占用通信时间的上限值。在一个固定周期内，每个站都有通信权。对于重要的站，可提供优先服务，优先处理。可静态（固定）或动态（临时）赋予某站紧急任务的较高处理权。PLC控制网和通信网概念控制网：传送开关量，一次传送的数据量较少。例如远程I/O。通信网：开关量加数字量，传送量大。例如，DH+，Modbus+，SINEC-H1。PLC网络常用的通信方式周期I/O方式。远程I/O链路，主从方式工作，一个主站，n个从站。有两个CPU，程序处理CPU刷新本地和远程I/O缓冲区，通信处理CPU负责将从站数据与远程I/O缓冲区进行数据交换。PLC控制网络的全局I/O方

4、式带有链接区的PLC共享存储区通信方式。一个发送区，N-1个接收区。广播方式通信。主从总线1：N通信方式通信网络1个主站，N个从站按照主站当中的从站排列顺序，进行从站的总线的使用权分配。轮询表中至少包含每个从站号一次。采用动态和静态进行实时性的提高。允许主从通信。也可从从之间通信。令牌总线N：N通信方式每个都可以作为主站或从站存取控制方式：令牌总线数据存取方式：有应答或无应答（实时性）进行浮动主站N：M通信方式M个站当中，N个主站。令牌总线和主从总线相结合存取控制技术N个主站组成逻辑环，取得令牌某一主站得到令牌后，按其内部的轮询表进行主站和从站通信。令牌环通信方式采

5、用环形拓扑结构按帧结构内容发送数据和控制命令有应答传送方式令牌环帧结构暂停位目的地址源地址控制信息数据差错检验应答令牌CSMA/CD通信方式随机通信方式，无主站和从站区分存取控制方式为先听先讲，边听边讲退避算法不能保证实时性，适用于上层生产管理网络冲突退避算法算法的本质是使用前验概率估计方法来计算本次等待的时间。等待时间的长短与冲突的历史有关。一个数据帧遭遇的冲突次数越多，说明网上传输的数据量越大，等待重发时间就越长。N为冲突次数，R为随机数，A为计时单位（可选用总线循环一周时间），λ为本次冲突后等待重发的间隔时间。IEEE802委员会研究内容802.1局域网概述、

6、体系结构和网络结构，以及网络管理和性能测量802.2逻辑链路控制，即高层与任何一种局域网MAC层的接口802.3CSMA/CD，它定义了CSMA/CD总线网的介质访问控制和物理层规范802.4令牌总线网，它定义了令牌传递总线网的介质访问控制和物理层规范802.5令牌环形网，它定义了令牌传递环形网的介质访问控制和物理层规范IEEE802委员会研究内容（续）802.6城域网，它定义了城域网的介质访问控制和物理层规范802.7宽带技术802.8光纤技术802.9综合话音数据局域网802.10可操作的局域网的安全机制802.11无线局域网IEEE802.4令牌总线协议标准协

7、议实时性可扩展性DH+，SINEC-L2，H-Link，W-Link采用令牌环IEEE802.4令牌总线的工作过程在物理总线上按地址递减的顺序建立逻辑环，按照逻辑环标注方向依次轮流分配总线使用权（存取控制方式）。每个站存有前PS、中TS、后NS三个站址。令牌总线传送数据方式与令牌环不同，前者可直接进行目的地址与源地址进行数据交换，无须通过其他站中转。工作过程：进行逻辑环维护，发送数据，传递令牌，监听确定令牌是否传道下一站。802.4令牌总线的帧格式前导码（1-M）开始定界符（1）控制字段（1）源站地址（2，6）目的站地址（2，6）逻辑链路控制层协议数据单元（1个